KR102033001B1 - Frame assembly, method of manufacturing frame assembly, and method of manufacturing battery module - Google Patents

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Abstract

적층된 복수의 배터리 셀을 고정시키기 위한 프레임 조립체가 제공된다. 프레임 조립체는 복수의 배터리 셀의 상면 및 양 측면을 감싸도록 구성된 프레임, 프레임 중 배터리 셀의 양 측면을 감싼 부분 상에 배치되고, 복수의 배터리 셀의 단자와 접합하도록 구성된 복수의 버스바, 프레임의 상면 및 양 측면을 따라 배치되어 복수의 배터리 셀을 센싱하도록 구성된 연성회로기판 및 연성회로기판에 연결되어 복수의 배터리 셀을 제어하기 위한 신호를 송수신하도록 구성된 커넥터를 포함할 수 있다.A frame assembly for securing a plurality of stacked battery cells is provided. The frame assembly includes a frame configured to surround the top and both sides of the plurality of battery cells, a plurality of busbars disposed on a portion of the frame surrounding both sides of the battery cell, and configured to be joined to terminals of the plurality of battery cells. It may include a flexible printed circuit board disposed along the upper surface and both sides and configured to sense a plurality of battery cells and a connector connected to the flexible printed circuit board to transmit and receive signals for controlling the plurality of battery cells.

Description

프레임 조립체, 프레임 조립체의 제조 방법 및 배터리 모듈의 제조 방법{FRAME ASSEMBLY, METHOD OF MANUFACTURING FRAME ASSEMBLY, AND METHOD OF MANUFACTURING BATTERY MODULE}FRAME ASSEMBLY, METHOD OF MANUFACTURING FRAME ASSEMBLY, AND METHOD OF MANUFACTURING BATTERY MODULE

본 개시는 프레임과 연성회로기판이 연결된 프레임 조립체, 프레임 조립체의 제조 방법 및 배터리 모듈의 제조 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to a frame assembly to which a frame and a flexible circuit board are connected, a manufacturing method of a frame assembly, and a manufacturing method of a battery module.

최근, 자동차 내부에 설치된 이차 전지를 전력원으로서 사용하는 하이브리드 자동차 혹은 전기자동차가 널리 생산되고 도로 상에서 운행되고 있다. 이러한 자동차는 이차전지에 충전된 전력으로 모터를 회전시켜 휠을 구동할 수 있다. 방전된 이차전지는 전기자동차의 경우 외부 전력에 의하여 충전되고, 하이브리드 자동차의 경우 내연 기관의 구동 또는 외부 전력에 의하여 충전될 수 있다.Recently, hybrid vehicles or electric vehicles using secondary batteries installed inside automobiles as power sources have been widely produced and run on roads. Such a vehicle may drive a wheel by rotating a motor with electric power charged in a secondary battery. The discharged secondary battery may be charged by external power in the case of an electric vehicle and may be charged by driving or external power of an internal combustion engine in the case of a hybrid vehicle.

이차전지는 복수의 배터리 셀들이 하나의 배터리 모듈로 클러스터되어 사용될 수 있다. 각각의 배터리 셀들의 단자들은 프레임 조립체에 의하여 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 또한, 이러한 복수의 배터리 모듈은 직렬로 연결되도록 자동차의 프레임에 설치되고, 모터를 구동시키기 위한 고전압을 생성할 수 있다. 다만, 차량에 따라서 요구되는 배터리 용량이 달라질 수 있는데, 기존의 프레임 조립체 구성 하에서는 다양한 배터리 용량을 제공하는데 어려움이 있었다.In the secondary battery, a plurality of battery cells may be clustered into one battery module. The terminals of the respective battery cells can be connected in series or in parallel by the frame assembly. In addition, the plurality of battery modules may be installed in the frame of the vehicle so as to be connected in series, and generate a high voltage for driving the motor. However, the required battery capacity may vary depending on the vehicle, and it is difficult to provide various battery capacities under the conventional frame assembly configuration.

본 개시는 프레임과 연성회로기판이 연결된 프레임 조립체를 제공한다. 또한, 배터리의 병렬/직렬 연결 구성을 자유로이 할 수 있어 차량 패키지에 따라 배터리 용량을 손쉽게 바꿀 수 있고, 접합 공정 횟수를 축소시킬 수 있는 프레임 조립체를 제공한다.The present disclosure provides a frame assembly to which a frame and a flexible circuit board are connected. In addition, the parallel / serial connection configuration of the battery can be freely provided to easily change the battery capacity according to the vehicle package, and to provide a frame assembly that can reduce the number of bonding processes.

본 개시의 일 실시예에 따른, 적층된 복수의 배터리 셀을 고정시키기 위한 프레임 조립체는, 복수의 배터리 셀의 상면 및 양 측면을 감싸도록 구성된 프레임, 프레임 중 복수의 배터리 셀의 양 측면을 감싼 부분 상에 배치되고, 복수의 배터리 셀의 단자와 접합하도록 구성된 복수의 버스바, 프레임의 상면 및 양 측면을 따라 배치되어 복수의 배터리 셀을 센싱하도록 구성된 연성회로기판 및 연성회로기판에 연결되어, 복수의 배터리 셀을 제어하기 위한 신호를 송수신하도록 구성된 커넥터를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, a frame assembly for fixing a plurality of stacked battery cells may include a frame configured to surround upper surfaces and both sides of a plurality of battery cells, and portions surrounding both sides of the plurality of battery cells of the frame. A plurality of busbars disposed on and coupled to terminals of the plurality of battery cells, connected to the flexible circuit board and the flexible circuit board arranged along the top and both sides of the frame and configured to sense the plurality of battery cells, It may include a connector configured to transmit and receive signals for controlling the battery cell of the.

복수의 배터리 셀은, 복수의 배터리 셀 중에서 인접한 N개(N≥2, 정수)의 배터리 셀의 동일 극 단자끼리 병렬로 연결되어 하나의 단자 쌍을 갖는 복수의 배터리 그룹으로 구성되고, 복수의 배터리 그룹의 단자는 복수의 버스바에 접합됨에 따라 복수의 배터리 그룹이 직렬 연결되도록 구성될 수 있다.The plurality of battery cells are composed of a plurality of battery groups having one terminal pair connected in parallel with the same pole terminals of adjacent N (N≥2, integer) battery cells among the plurality of battery cells. The terminals of the group may be configured such that the plurality of battery groups are connected in series as they are bonded to the plurality of busbars.

단자는 도전성이고 변형가능한 재료로 구성된 탭 단자이고, 프레임 및 복수의 버스바 각각에는 탭 단자에 의하여 관통되는 적어도 하나의 개구가 형성될 수 있다.The terminal is a tab terminal composed of a conductive and deformable material, and at least one opening through the tab terminal can be formed in each of the frame and the plurality of busbars.

연성회로기판은 단자부 및 복수의 회로부를 포함하며, 단자부는 커넥터와 결합되고, 복수의 회로부는 버스바 각각에 접합되도록 복수의 버스바의 개수에 대응되는 개수로 제공될 수 있다.The flexible circuit board may include a terminal part and a plurality of circuit parts. The terminal part may be coupled to a connector, and the plurality of circuit parts may be provided in a number corresponding to the number of bus bars so as to be bonded to each of the bus bars.

프레임에는 연성회로기판이 안착되도록 구성된 경로홈이 형성되고, 프레임에는 연성회로기판과 프레임 사이의 이격을 방지하도록 경로홈을 따라 배치된 복수의 리브가 형성될 수 있다.A path groove configured to seat the flexible circuit board may be formed in the frame, and the plurality of ribs disposed along the path groove may be formed in the frame to prevent the separation between the flexible circuit board and the frame.

프레임에는 연성회로기판이 안착되도록 구성된 경로홈이 형성되고, 프레임은 연성회로기판이 경로홈에 안착된 상태에서 연성회로기판 상에 배치되어 연성회로기판과 프레임 사이의 이격을 방지하도록 구성된 연성회로기판 커버를 포함할 수 있다.The frame is formed with a path groove configured to seat the flexible circuit board, and the frame is disposed on the flexible circuit board while the flexible circuit board is seated in the path groove, and is configured to prevent separation between the flexible circuit board and the frame. It may include a cover.

프레임 조립체는 비도전성 재료로 구성되고 단자 및 버스바 상에 배치된 절연 커버가 복수의 버스바의 외측에 제공될 수 있다.The frame assembly may be made of a non-conductive material and an insulation cover disposed on the terminals and the busbars may be provided on the outside of the plurality of busbars.

본 개시의 다른 실시예에 따른, 적층된 복수의 배터리 셀을 고정시키기 위한 프레임 조립체는, 복수의 배터리 셀의 상면을 감싸도록 구성된 제1 프레임, 제1 프레임의 일 측에 결합되고 복수의 배터리 셀의 일 측면을 감싸도록 구성된 제2 프레임, 제1 프레임의 타 측에 결합되고 복수의 배터리 셀의 타 측면을 감싸도록 구성된 제3 프레임, 제2 및 제3 프레임 각각에 배치되고, 복수의 배터리 셀의 단자와 접합하도록 구성된 복수의 버스바, 제1 내지 제3 프레임을 따라 배치되어 복수의 배터리 셀을 센싱하도록 구성된 연성회로기판 및 연성회로기판에 연결되어, 복수의 배터리 셀을 제어하기 위한 신호를 송수신하도록 구성된 커넥터를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present disclosure, a frame assembly for fixing a plurality of stacked battery cells may include a first frame configured to enclose an upper surface of the plurality of battery cells, coupled to one side of the first frame, and configured to cover the plurality of battery cells. A second frame configured to surround one side of the third frame, the third frame coupled to the other side of the first frame, the third frame configured to surround the other side of the plurality of battery cells, and disposed in each of the second and third frames; A plurality of busbars configured to be bonded to terminals of the plurality of busbars and connected to the flexible circuit boards and the flexible circuit boards arranged along the first to third frames and configured to sense the plurality of battery cells, thereby receiving signals for controlling the plurality of battery cells. It may include a connector configured to transmit and receive.

프레임 조립체는 제2 프레임에 결합된 복수의 버스바의 외측에 배치되는 비도전성 합성수지 재질의 제1 절연 커버 및 제3 프레임에 결합된 복수의 버스바의 외측에 배치되는 비도전성 합성수지 재질의 제2 절연 커버를 더 포함할 수 있다.The frame assembly includes a first insulating cover of non-conductive synthetic resin material disposed outside the plurality of busbars coupled to the second frame and a second of non-conductive synthetic resin material disposed outside the plurality of busbars coupled to the third frame. It may further include an insulating cover.

연성회로기판은 유연하게 휘어지는 도전성 회로층 및 회로층을 감싸는 비도전성 절연층으로 구성되고, 연성회로기판은 제1 내지 제3 프레임을 따라 밀착하도록 구성될 수 있다.The flexible circuit board may include a conductive circuit layer that flexes flexibly and a non-conductive insulating layer surrounding the circuit layer, and the flexible circuit board may be configured to closely adhere along the first to third frames.

제2 및 제3 프레임 각각은 힌지 구조에 의하여 제1 프레임에 회전 가능하게 결합될 수 있다.Each of the second and third frames may be rotatably coupled to the first frame by a hinge structure.

힌지 구조는 제2 프레임 및 제3 프레임에 각각 형성된 후크 및 제1 프레임에 형성되고 후크가 걸리는 축을 포함하고, 후크는 축의 일부를 감싸도록 구성될 수 있다.
축은 제1 프레임에 일체로 형성될 수 있다.The hinge structure includes a hook formed in the second frame and the third frame, respectively, and a shaft formed in the first frame and hooked thereon, and the hook may be configured to surround a portion of the shaft.
The shaft may be integrally formed with the first frame.

연성회로기판은, 제1 프레임을 관통하는 온도 센서부를 포함하고, 온도 센서부는 배터리 셀과 접촉하여 배터리 셀의 온도를 측정하는 온도 센서를 포함할 수 있다.The flexible circuit board may include a temperature sensor unit penetrating the first frame, and the temperature sensor unit may include a temperature sensor that contacts the battery cell and measures the temperature of the battery cell.

제1 프레임에는 온도 센서부가 배터리 셀 쪽을 향하여 구부러지도록 지속적으로 텐션을 가하는 누름 부재가 형성될 수 있다.In the first frame, a pressing member may be formed to continuously apply tension so that the temperature sensor portion is bent toward the battery cell.

제1 프레임에는 온도 센서부가 배터리 셀 쪽을 향하여 구부러지도록 폼 패드가 제공될 수 있다.The foam pad may be provided in the first frame such that the temperature sensor part is bent toward the battery cell.

제1 프레임은 절연성 재료의 사출물로 형성될 수 있다.The first frame may be formed from an injection of insulating material.

본 개시의 다른 실시예에 따른, 적층된 복수의 배터리 셀을 고정시키기 위한 프레임 조립체 제조 방법은, 복수의 버스바가 결합된 제2 프레임 및 제3 프레임을 제조하는 단계, 제2 프레임 및 제3 프레임 각각을 제1 프레임의 양측에 회전 가능하게 결합시키는 단계, 단자부 및 복수의 회로부를 갖는 연성 회로 기판을 복수의 버스바에 전기적으로 연결하는 단계 및 단자부에 커넥터를 결합시키는 단계를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present disclosure, a method of manufacturing a frame assembly for fixing a plurality of stacked battery cells includes manufacturing a second frame and a third frame to which a plurality of busbars are coupled, a second frame and a third frame. Rotatably coupling each to both sides of the first frame, electrically connecting a flexible circuit board having a terminal portion and a plurality of circuit portions to the plurality of busbars, and coupling a connector to the terminal portion.

제2 프레임 및 제3 프레임을 제조하는 단계는, 복수의 버스바를 금형 내에 배치시키는 단계, 복수의 버스바의 위치를 고정하는 단계 및 복수의 버스바 상에 인서트 몰딩을 사출시켜 복수의 버스바와 일체로 제2 프레임 및 제3 프레임 각각을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The manufacturing of the second frame and the third frame may include disposing a plurality of busbars in a mold, fixing a position of the plurality of busbars, and inserting an insert molding on the plurality of busbars to integrate the plurality of busbars with the plurality of busbars. And forming each of the second frame and the third frame.

본 개시의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 제조 방법으로서, 제1 프레임, 제1 프레임의 양 측에 회전 가능하게 결합되고 복수의 버스바가 일체로 결합된 제2 프레임 및 제3 프레임 및 연성회로기판을 포함하는 프레임 조립체를 제조하는 단계, 제1 프레임을 복수의 배터리 셀의 상면 상에 위치시키고, 제2 프레임 및 제3 프레임이 복수의 배터리 셀의 측면을 감싸도록 복수의 배터리 셀 및 프레임 조립체를 배치하는 단계, 복수의 배터리 셀의 단자를 복수의 버스바에 형성된 개구를 통과시키는 단계 및 복수의 배터리 셀의 단자 각각의 일 면을 복수의 버스바에 각각 접합하는 단계를 포함할 수 있다.A method of manufacturing a battery module according to another embodiment of the present disclosure, the first frame, the second frame and the third frame and the flexible circuit board rotatably coupled to both sides of the first frame and a plurality of busbars integrally coupled Manufacturing a frame assembly comprising a plurality of battery cells and a frame assembly such that the first frame is positioned on a top surface of the plurality of battery cells, and the second frame and the third frame surround sides of the plurality of battery cells. The method may include arranging, passing terminals of the plurality of battery cells through openings formed in the plurality of busbars, and bonding one surface of each terminal of the plurality of battery cells to the plurality of busbars, respectively.

배터리 모듈 제조 방법은, 배터리 셀의 하측에서 상측 방향으로 레진을 주입하는 단계를 더 포함할 수 있다.The battery module manufacturing method may further include injecting a resin in an upward direction from a lower side of the battery cell.

본 개시의 실시예들에 따르면, 복수의 배터리 셀을 버스바에 접합함으로써 전기적으로 직렬 연결하므로, 배터리의 병렬/직렬 연결 구성을 자유로이 할 수 있어 차량 패키지에 따라 배터리 용량을 자유롭게 바꿀 수 있고, 배터리 셀끼리 서로 연결하는 방식에 비하여 접합 공정 횟수를 축소시킬 수 있다.According to the embodiments of the present disclosure, since the plurality of battery cells are electrically connected in series by bonding them to the busbars, the parallel / serial connection configuration of the batteries can be freely changed, and the battery capacity can be freely changed according to the vehicle package. The number of joining processes can be reduced compared to the way of connecting with each other.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 프레임 조립체를 포함하는 배터리 모듈이 차량에 설치되는 구조를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 프레임 조립체를 포함하는 배터리 모듈의 조립된 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 배터리 모듈의 분해된 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 프레임 조립체 중 프레임의 일부와 버스바를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 2의 배터리 모듈에서 배터리 셀과 프레임 조립체가 분해된 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 6은 도 2의 배터리 모듈에서 배터리 셀과 프레임 조립체가 결합되는 과정의 중간 상태를 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 2의 배터리 모듈에서 배터리 셀과 프레임 조립체가 결합된 구성을 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 6의 배터리 모듈의 모습 중 버스바 부분을 확대한 사시도이다.
도 9는 도 6의 배터리 모듈의 모습 중 도 8에 나타난 버스바 부분과 반대측에 위치한, 버스바 부분을 확대한 사시도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 프레임 조립체에서 연성회로기판 및 커넥터의 세부 구성을 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 프레임과 연성회로기판이 조립된 구성을 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 프레임과 연성회로기판이 분해된 구성을 나타낸 사시도이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 프레임 조립체에 연성회로기판 커버가 설치되기 위한 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 프레임 조립체를 포함하는 배터리 모듈에서 버스바와 커버프레임 사이에 절연 커버가 설치된 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 프레임을 나타낸 사시도이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 프레임에 적용되는 힌지 구조를 확대한 사시도이다.
도 17은 도 16에 도시된 힌지 구조의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 프레임 조립체의 상부 프레임에 형성된 누름부재를 나타낸 단면도이다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른 프레임 조립체의 상부 프레임과 연성회로기판이 결합한 경우의 사시도로서, 온도 센서부와 누름부재의 구조를 보여주기 위한 사시도이다.
도 20은 도 19의 상부 프레임과 연성회로기판이 결합한 경우의 내부 구조를 나타낸 사시도이다.
도 21는 본 개시의 일 실시예에 따라 프레임 조립체의 상부 프레임에 폼패드가 부착된 경우의 내부 구조를 나타낸 사시도이다.
도 22은 본 개시의 일 실시예에 따른 프레임 조립체 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 23은 도 22의 '복수의 버스바가 결합된 제2 및 제3 프레임을 제조하는 단계'의 세부 과정을 나타낸 순서도이다.
도 24는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에서 버스바와 프레임이 일체로 사출된 구성을 나타낸 사시도이다.
도 25은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 26는 도 25에 나타낸 배터리 모듈 제조 방법 중 레진 주입 공정을 나타내기 위한 사시도이다.1 is a schematic diagram illustrating a structure in which a battery module including a frame assembly according to an embodiment of the present disclosure is installed in a vehicle.
2 is a perspective view illustrating an assembled configuration of a battery module including a frame assembly according to an embodiment of the present disclosure.
3 is an exploded perspective view illustrating an exploded configuration of the battery module of FIG. 2.
4 is a perspective view illustrating a part of a frame and a bus bar of the frame assembly shown in FIG. 3.
5 is an exploded perspective view illustrating a disassembled battery cell and a frame assembly in the battery module of FIG. 2.
6 is a perspective view illustrating an intermediate state of a process in which a battery cell and a frame assembly are coupled in the battery module of FIG. 2.
FIG. 7 is a perspective view illustrating a configuration in which a battery cell and a frame assembly are combined in the battery module of FIG. 2.
FIG. 8 is an enlarged perspective view of a bus bar of the battery module of FIG. 6.
FIG. 9 is an enlarged perspective view of a busbar part located on a side opposite to the busbar part shown in FIG. 8 of the battery module of FIG. 6.
10 is a perspective view illustrating a detailed configuration of a flexible circuit board and a connector in a frame assembly according to an embodiment of the present disclosure.
11 is a perspective view illustrating a structure in which a frame and a flexible circuit board are assembled according to an embodiment of the present disclosure.
12 is a perspective view illustrating a disassembled structure of a frame and a flexible circuit board according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
FIG. 13 is an exploded perspective view illustrating a structure for installing a flexible circuit board cover in a frame assembly according to an embodiment of the present disclosure.
14 is an exploded perspective view illustrating a structure in which an insulating cover is installed between a bus bar and a cover frame in a battery module including a frame assembly according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
15 is a perspective view illustrating a frame according to an embodiment of the present disclosure.
16 is an enlarged perspective view of a hinge structure applied to a frame according to an embodiment of the present disclosure.
17 is a cross-sectional view showing a cross section of the hinge structure shown in FIG.
18 is a cross-sectional view illustrating a pressing member formed on an upper frame of a frame assembly according to an embodiment of the present disclosure.
19 is a perspective view of the upper frame and the flexible circuit board of the frame assembly according to an embodiment of the present disclosure, and is a perspective view illustrating the structure of the temperature sensor unit and the pressing member.
20 is a perspective view illustrating an internal structure when the upper frame and the flexible circuit board of FIG. 19 are coupled to each other.
21 is a perspective view illustrating an internal structure when a foam pad is attached to an upper frame of a frame assembly according to one embodiment of the present disclosure.
22 is a flowchart illustrating a frame assembly manufacturing method according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 23 is a flowchart illustrating a detailed process of 'manufacturing second and third frames in which a plurality of busbars are coupled' of FIG. 22.
24 is a perspective view illustrating a configuration in which a bus bar and a frame are integrally injected from a battery module according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
25 is a flowchart illustrating a battery module manufacturing method according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 26 is a perspective view illustrating a resin injection process in the battery module manufacturing method illustrated in FIG. 25.

본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.Embodiments of the present disclosure are illustrated for the purpose of describing the technical spirit of the present disclosure. The scope of the present disclosure is not limited to the embodiments set forth below or the detailed description of these embodiments.

본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.All technical and scientific terms used in the present disclosure, unless defined otherwise, have the meanings that are commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this disclosure belongs. All terms used in the present disclosure are selected for the purpose of more clearly describing the present disclosure, and are not selected to limit the scope of the rights according to the present disclosure.

본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.As used in this disclosure, expressions such as "comprising", "including", "having", and the like, are open terms that imply the possibility of including other embodiments unless otherwise stated in the phrase or sentence in which the expression is included. It should be understood as (open-ended terms).

본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise.

본 개시에서 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.Expressions such as “first”, “second”, and the like used in the present disclosure are used to distinguish a plurality of components from each other, and do not limit the order or importance of the components.

본 개시에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.In the present disclosure, when a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, or new It is to be understood that the connection may be made or may be connected via other components.

본 개시에서 사용되는 "상방", "상" 등의 방향지시어는 첨부된 도면에서 프레임이 복수의 배터리 셀에 대해 위치하는 방향을 기준으로 하고, "하방", "하" 등의 방향지시어는 그 반대 방향을 의미한다.Directional instructions such as "up" and "up" as used in the present disclosure are based on the direction in which the frame is positioned with respect to the plurality of battery cells in the accompanying drawings, and the direction indicators such as "down" and "down" are referred to. It means the opposite direction.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 개시의 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. In the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals. In addition, in the following description of the embodiments, it may be omitted to duplicate the same or corresponding components. However, even if the description of the component is omitted, it is not intended that such component is not included in any embodiment.

도 1은 본 개시에 따른 배터리 모듈이 차량에 설치되는 구조를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram illustrating a structure in which a battery module according to the present disclosure is installed in a vehicle.

배터리 모듈(M)은 차량의 차체 바닥에 복수 개로 배열될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 동일한 전압이 출력될 수 있는 복수 개의 배터리 모듈(M)들은 서로 직렬 또는 병렬로 연결되어서 최종 전압을 출력할 수 있다. 이러한 최종 출력 전압으로 부하(load)를 구동할 수 있다. 예를 들어, 부하의 한 종류인 모터에서 발생하는 구동력은 차량의 휠을 회전시킬 수 있다. 복수 개의 배터리 모듈(M)들 각각의 충전/방전에 대한 제어는 제어기(controller)에 의하여 제어될 수 있다.The battery module M may be arranged in plural on the floor of the vehicle body. According to an embodiment, the plurality of battery modules M capable of outputting the same voltage may be connected in series or in parallel with each other to output a final voltage. The load can be driven to this final output voltage. For example, the driving force generated by the motor, which is a kind of load, can rotate the wheel of the vehicle. Control of charging / discharging of each of the plurality of battery modules M may be controlled by a controller.

도 1에는 배터리 모듈(M)들은 서로 직렬로 연결된 모습이 도시되어 있으나, 각 배터리 모듈(M)의 출력 전압, 차량의 레이아웃, 부하가 요구하는 전압 등의 조건에 따라, 배터리 모듈(M)의 배열이 달라질 수 있다. 또한, 아래 도 3에서 자세히 설명드릴 프레임 조립체는 배터리 모듈(M)에 포함될 수 있다. In FIG. 1, the battery modules M are connected to each other in series. However, according to conditions such as the output voltage of each battery module M, the layout of the vehicle, the voltage required by the load, and the like, The arrangement can vary. In addition, the drill frame assembly described in detail below in FIG. 3 may be included in the battery module (M).

도 2는 본 개시에 따른 프레임 조립체를 포함하는 배터리 모듈(M)의 조립된 구성을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 배터리 모듈(M)의 분해된 구성을 나타낸 분해 사시도이다.2 is a perspective view illustrating an assembled configuration of a battery module M including a frame assembly according to the present disclosure, and FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating an exploded configuration of the battery module M of FIG. 2.

배터리 모듈(M)은, 적층된 복수의 배터리 셀(C, battery cell), 이들을 고정시키기 위한 프레임 조립체(1), 복수의 배터리 셀(C) 및 프레임 조립체(1)의 양 측면을 덮는 커버(2), 그리고 하우징(3)을 포함할 수 있다. 배터리 셀(C)은 예를 들어 이차 전지가 될 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니며, 충전 또는 방전이 가능한 전지 형태면 어떤 것이든 적용될 수 있다.The battery module M may include a plurality of battery cells C stacked, a frame assembly 1 for fixing them, a plurality of battery cells C, and a cover covering both sides of the frame assembly 1. 2) and the housing 3. The battery cell C may be, for example, a secondary battery, but the present invention is not limited thereto, and any battery type C may be used as long as the battery cell C can be charged or discharged.

도 3에는 복수의 배터리 셀(C) 중 서로 인접한 배터리 셀(C)의 단자가 연결되어 있는 구성이 도시되어 있다. 예를 들어, 동일 극 사이가 연결되는 경우, 인접한 배터리 셀(C)이 서로 전기적으로 병렬 연결될 수 있다. 이 때, 동일 극 사이는 접합됨으로써 서로 연결될 수 있다.3 illustrates a configuration in which terminals of adjacent battery cells C of the plurality of battery cells C are connected to each other. For example, when the same poles are connected, adjacent battery cells C may be electrically connected in parallel with each other. At this time, the same poles may be connected to each other by bonding.

커버(2)는 차량의 사고 발생시 배터리 셀(C)의 찌그러짐 또는 파손에 의한 차량 화재를 방지하고, 프레임 조립체(1)가 배터리 셀(C)들과 결합된 조립체 내부를 보호할 수 있다. 또한, 하우징(3)은 외부 충격으로부터 프레임 조립체(1) 및 복수의 배터리 셀(C)들의 결합 상태를 보호할 수 있다. 예를 들어, 커버(2) 및 하우징(3)은 고강도를 갖는 금속 재료로 구성될 수 있다.The cover 2 may prevent a vehicle fire due to crush or damage of the battery cell C in case of an accident of the vehicle, and protect the inside of the assembly in which the frame assembly 1 is coupled with the battery cells C. In addition, the housing 3 can protect the frame assembly 1 and the plurality of battery cells C from being coupled together from external impact. For example, the cover 2 and the housing 3 may be made of a metal material having high strength.

프레임 조립체(1)는 프레임(10), 복수의 버스바(122, 124, 132, 134), 연성회로기판(20) 및 커넥터(30)를 포함할 수 있다. 프레임(10)은 복수의 배터리 셀(C)의 상면 및 양 측면을 감싸도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프레임(10)은 비도전성의 합성수지 재료로 구성될 수 있다.The frame assembly 1 may include a frame 10, a plurality of busbars 122, 124, 132, and 134, a flexible circuit board 20, and a connector 30. The frame 10 may be configured to surround the top and both side surfaces of the plurality of battery cells C. For example, frame 10 may be comprised of a non-conductive synthetic resin material.

일 실시예에 따르면, 프레임(10)은 복수의 배터리 셀(C)의 상면을 감싸도록 구성된 제1 프레임(110)을 포함한다. 또한, 프레임(10)은 제1 프레임(110)의 일 측에 결합되고 복수의 배터리 셀(C)의 일 측면을 감싸도록 구성된 제2 프레임(120) 및 제1 프레임(110)의 타 측에 결합되고 복수의 배터리 셀(C)의 타 측면을 감싸도록 구성된 제3 프레임(130)을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the frame 10 includes a first frame 110 configured to surround the top surface of the plurality of battery cells (C). In addition, the frame 10 is coupled to one side of the first frame 110 and configured to surround one side of the plurality of battery cells C and the other side of the first frame 110. It may include a third frame 130 coupled and configured to surround the other side of the plurality of battery cells (C).

복수의 버스바(122, 124, 132, 134)는 프레임(10)의 부분 중 복수의 배터리 셀(C)의 양 측면을 감싸는 부분 상에 배치되며, 복수의 배터리 셀(C)의 단자와 접합하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 버스바(122, 124)는 제2 프레임(120) 상에 배치되고, 버스바(132, 134)는 제3 프레임(130)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 버스바(122, 124, 132, 134)는 전도성의 금속 재료로 구성될 수 있다.The plurality of busbars 122, 124, 132, and 134 are disposed on portions of both sides of the frame 10 that surround both sides of the plurality of battery cells C, and are bonded to terminals of the plurality of battery cells C. FIG. It can be configured to. In one embodiment, the busbars 122, 124 may be disposed on the second frame 120, and the busbars 132, 134 may be disposed on the third frame 130. For example, the busbars 122, 124, 132, 134 may be made of a conductive metal material.

일 실시예에 있어서, 복수의 배터리 셀(C) 내에서 인접한 N개(N≥2, 정수)의 배터리 셀의 동일 극 단자끼리 병렬로 연결되어 하나의 단자 쌍이 형성될 수 있다. 하나의 단자 쌍으로 병렬 연결된 배터리 셀들은 하나의 배터리 그룹을 형성할 수 있으며, 이러한 배터리 그룹이 다수 개 형성되는 경우 복수의 배터리 그룹이라고 지칭할 수 있다. 예를 들어, 12개의 배터리 셀을 적층한 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 배터리 셀 2개를 병렬로 연결(배터리 셀 2개의 동일 극 단자를 직접 연결)한 배터리 그룹 6개로 구성할 수 있다. 따라서, 복수의 배터리 셀(C)는 복수의 배터리 그룹을 포함하도록 구성된다. 도 3에서, 복수의 배터리 셀(C)는 12개의 배터리 셀이 적층되는 것으로 도시되어 있으나, 임의의 배터리 셀이 적층되도록 형성될 수 있다. 또한, 도 3의 복수의 배터리 셀(C)에서는 2개의 배터리 셀이 병렬 연결되어 6개의 배터리 그룹으로 나누어지도록 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며, 3개 이상의 배터리 셀들이 병렬 연결될 수 있으며, 이에 따라 복수의 배터리 그룹으로 나누어지도록 형성될 수 있다.In one embodiment, in the plurality of battery cells C, the same pole terminals of adjacent N (N≥2, integer) battery cells may be connected in parallel to form one terminal pair. Battery cells connected in parallel with one terminal pair may form one battery group, and when a plurality of such battery groups are formed, the battery cells may be referred to as a plurality of battery groups. For example, when 12 battery cells are stacked, as shown in FIG. 3, two battery cells may be configured by connecting two battery cells in parallel (directly connecting two same pole terminals of two battery cells). Thus, the plurality of battery cells C is configured to include a plurality of battery groups. In FIG. 3, although the plurality of battery cells C is illustrated as having 12 battery cells stacked, any battery cell C may be formed to be stacked. In addition, in the plurality of battery cells C of FIG. 3, two battery cells are connected in parallel to be divided into six battery groups. However, the present disclosure is not limited thereto, and three or more battery cells may be connected in parallel. It may be formed to be divided into a plurality of battery groups.

복수의 배터리 그룹의 단자가 복수의 버스바(122, 124, 132, 134)를 통해 직렬 연결되도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 배터리 그룹의 단자가 버스바에 접합됨으로써 직렬 연결될 수 있으며, 상세한 기술적 구성은 후술한다. 이러한 구성 하에서, 복수의 배터리 그룹이 직렬 연결되어 배터리 모듈(M)의 출력 전압을 형성할 수 있다.Terminals of the plurality of battery groups may be configured to be connected in series through the plurality of busbars 122, 124, 132, and 134. According to one embodiment, the terminals of the plurality of battery groups may be connected in series by being bonded to the busbar, a detailed technical configuration will be described later. Under this configuration, a plurality of battery groups may be connected in series to form an output voltage of the battery module M. FIG.

연성회로기판(20)은 제1 회로부(210), 제2 회로부(220), 제1 회로부 및 제2 회로부 사이를 연결하는 중간부(230) 및 중간부(230)로부터 연장 형성된 온도 센서부(240)를 포함할 수 있다. 또한, 연성회로기판(20)은 프레임(10)의 상면 및 양 측면을 따라 배치되고, 복수의 버스바(122, 124, 132, 134)와 전기적으로 연결되어, 복수의 배터리 셀을 센싱하도록 구성된다. 비도전성 합성수지 재료의 절연층 및 도전성 금속 재료의 회로층이 연성회로기판(20)에 포함될 수 있다.The flexible circuit board 20 may include a first sensor part 210, a second circuit part 220, an intermediate part 230 connecting the first circuit part and a second circuit part, and a temperature sensor part extending from the intermediate part 230 ( 240). In addition, the flexible circuit board 20 is disposed along the upper surface and both sides of the frame 10 and electrically connected to the plurality of bus bars 122, 124, 132, and 134, and configured to sense a plurality of battery cells. do. An insulating layer of a non-conductive synthetic resin material and a circuit layer of a conductive metal material may be included in the flexible circuit board 20.

일 실시예에 있어서. 연성회로기판(20)은 제1 프레임 내지 제3 프레임(110, 120, 130)을 따라 형성되고, 제1 프레임 내지 제3 프레임(110 내지 130)에 밀착되도록 배치될 수 있다. 연성회로기판(20)은 전도성 회로층을 비도전성의 절연층이 감싸는 형태가 될 수 있고, 실질적으로 얇은 두께(예를 들어, 2mm 이하)로 형성되므로, 전체적으로 유연하게 휘어질 수 있다. 연성회로기판(20)의 세부적인 구조에 대해서는 후술한다.In one embodiment. The flexible circuit board 20 may be formed along the first to third frames 110, 120, and 130, and may be in close contact with the first to third frames 110 to 130. The flexible printed circuit board 20 may have a form in which a non-conductive insulating layer surrounds the conductive circuit layer, and is formed to have a substantially thin thickness (eg, 2 mm or less), and thus may be flexibly flexed as a whole. The detailed structure of the flexible circuit board 20 will be described later.

제1 프레임(110)에는 연성회로기판(20)의 중간부(230)를 수용하기 위한 경로홈(112)이 형성될 수 있다. 또한, 제1 프레임(110)에는 온도 센서부(240)를 배터리 셀(C) 쪽으로 향하게 하기 위한 누름부재(116)가 형성될 수 있다.A path groove 112 for accommodating the intermediate portion 230 of the flexible circuit board 20 may be formed in the first frame 110. In addition, the pressing member 116 for directing the temperature sensor unit 240 toward the battery cell C may be formed in the first frame 110.

커넥터(30)는 복수의 배터리 셀(C)을 제어하기 위한 신호를 송수신하도록 구성되며, 연성회로기판(20)에 결합될 수 있다. 커넥터(30)는 외부의 제어 장치와 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 커넥터(30)는 복수의 배터리 셀(C)의 상태를 나타내는 신호를 송신하거나, 복수의 배터리 셀을 제어하는 신호를 수신하도록 구성될 수 있다.The connector 30 is configured to transmit and receive signals for controlling the plurality of battery cells C, and may be coupled to the flexible circuit board 20. The connector 30 may be configured to transmit and receive a signal with an external control device. For example, the connector 30 may be configured to transmit a signal indicating a state of the plurality of battery cells C or to receive a signal for controlling the plurality of battery cells.

일 실시예에 있어서, 프레임 조립체(1)의 복수의 버스바(122, 124, 132, 134)의 외측에, 즉 복수의 버스바(122, 124, 132, 134)와 커버(2) 사이에 절연 커버(41, 42)가 배치될 수 있다. 절연 커버(41, 42)에 대해서는 후술한다.In one embodiment, outside of the plurality of busbars 122, 124, 132, 134 of the frame assembly 1, ie between the plurality of busbars 122, 124, 132, 134 and the cover 2. Insulation covers 41 and 42 may be disposed. The insulating covers 41 and 42 will be described later.

도 4는 도 3에 도시된 프레임 조립체(1) 중 프레임(10)의 일부, 즉 제2 프레임(2) 및 제3 프레임(3) 및 버스바(122, 124, 132, 134)를 별도로 나타낸 시사도이다. 프레임(10) 및 버스바(122, 124, 132, 134) 각각에는 탭 단자에 의하여 관통되는 적어도 하나의 개구가 형성될 수 있다. 예를 들어, 개구는 슬릿 형태로 형성될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 프레임(120)에는 6개의 개구(120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f)가 형성될 수 있으며, 6개의 개구(120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f) 중 3개의 개구(120b, 120d, 120e)는 버스바(122, 124)에 형성된 개구(122b, 124d, 124e)와 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 이와 유사하게, 제3 프레임(130)에는 6개의 개구(130a, 130b, 130c, 130d, 130e, 130f)가 형성될 수 있으며, 6개의 개구(130a, 130b, 130c, 130d, 130e, 130f) 중 3개의 개구(130b, 130c, 130e)는 버스바(132, 144)에 형성된 개구(134b, 134c, 132e)와 대응하는 위치에 형성될 수 있다.FIG. 4 shows separately part of the frame 10, ie the second frame 2 and the third frame 3, and the busbars 122, 124, 132, 134 of the frame assembly 1 shown in FIG. 3. It is a preview. At least one opening may be formed in each of the frame 10 and the bus bars 122, 124, 132, and 134 through the tab terminal. For example, the opening may be formed in the form of a slit. As shown in FIG. 4, six openings 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, and 120f may be formed in the second frame 120, and six openings 120a, 120b, 120c, 120d, and 120e may be formed. , Three openings 120b, 120d, and 120e may be formed at positions corresponding to the openings 122b, 124d, and 124e formed in the bus bars 122 and 124. Similarly, six openings 130a, 130b, 130c, 130d, 130e, and 130f may be formed in the third frame 130, and among the six openings 130a, 130b, 130c, 130d, 130e, and 130f. The three openings 130b, 130c, and 130e may be formed at positions corresponding to the openings 134b, 134c, and 132e formed in the bus bars 132 and 144.

이하, 도 5 내지 도 7을 참고하여, 일 실시예에 따라 프레임 조립체(1)와 배터리 셀(C)이 결합되는 과정을 설명한다.Hereinafter, a process in which the frame assembly 1 and the battery cell C are coupled according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 7.

도 5는 일 실시예에 따라 프레임 조립체(1)와 배터리 셀(C)이 분해된 구성을 나타낸 분해 사시도이고, 도 6은 일 실시예에 따라 프레임 조립체(1)와 배터리 셀(C)이 결합되는 과정의 중간 상태를 나타낸 사시도이다. 또한, 도 7은 일 실시예에 따라 프레임 조립체(1)와 배터리 셀(C)이 결합된 구성을 나타낸 사시도이다.FIG. 5 is an exploded perspective view illustrating a structure in which the frame assembly 1 and the battery cells C are disassembled according to an embodiment, and FIG. 6 is a frame assembly 1 and a battery cell C coupled according to one embodiment. It is a perspective view showing the intermediate state of the process. 7 is a perspective view illustrating a structure in which the frame assembly 1 and the battery cell C are coupled according to an embodiment.

일 실시예에 있어서, 배터리 셀(C)의 단자는 도전성이고 변형 가능한 재료로 구성된 탭 단자(tap terminal)일 수 있다. 배터리 셀(C)은, 전지부(C1), 전지부(C1)의 (+)탭(T1) 및 전지부(C1)의 (-)탭(T2)을 포함할 수 있다. (+)탭(T1) 및 (-)탭(T2)은 도전성이고 유연한 재질로 변형 가능한(flexible) 탭 단자일 수 있다. 탭들(T1, T2)은, 예를 들어 납 또는 알루미늄으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 유연하게 구부러질 수 있는 금속 재료이면 어떠한 재료로도 형성될 수 있다. 도 5에 도시된 복수의 배터리 셀(C)은 2개의 배터리 셀의 동일 극 단자가 직접 연결된 6개의 배터리 그룹으로 구성되어 있다.In one embodiment, the terminal of the battery cell C may be a tap terminal made of a conductive and deformable material. The battery cell C may include a battery unit C1, a (+) tab T1 of the battery unit C1, and a (−) tab T2 of the battery unit C1. The (+) tab T1 and the (-) tab T2 may be flexible tab terminals made of a conductive and flexible material. The tabs T1 and T2 may be formed of, for example, lead or aluminum, but are not limited thereto. The tabs T1 and T2 may be formed of any material as long as the metal material can be flexibly bent. The plurality of battery cells C shown in FIG. 5 are composed of six battery groups in which the same pole terminals of two battery cells are directly connected.

일 실시예에서, 프레임 조립체(1)와 연결되기 전 상태에서는, 배터리 셀(C)의 (+) 및 (-)탭들(T1, T2)이 곧게 펴져 있는 형태로 형성될 수 있다. 도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 적층된 배터리 셀(C)의 양 쪽 가장자리에 위치한 (+)탭(T1)은 제2 프레임(120)에 형성된 개구(120a, 120b, 120e, 120f)를 통과하고, 중앙에 배치된 (-)탭(T2)은 제2 프레임(120)에 형성된 개구(120c, 120d)를 통과하도록 구성될 수 있다. 이러한 펴져 있는 탭들(T1, T2)은 버스바(122, 124)에 형성된 개구(122b, 124d, 124e)를 통과할 수 있다. 이와 유사하게, 제3 프레임(130)과 버스바(132, 134)가 결합하는 면도 제2 프레임 및 버스바(122, 124)에 대한 탭들(T1, T2)의 통과 방식과 유사한 방식으로 탭들(T1, T2)이 통과될 수 있다.In one embodiment, in the state before the connection with the frame assembly 1, the (+) and (-) tabs (T1, T2) of the battery cell (C) may be formed in a straight shape. As shown in FIGS. 5 and 6, the (+) tab T1 located at both edges of the stacked battery cells C may open the openings 120a, 120b, 120e, and 120f formed in the second frame 120. The (-) tab T2 disposed at the center thereof may be configured to pass through the openings 120c and 120d formed in the second frame 120. These straight tabs T1, T2 may pass through openings 122b, 124d, 124e formed in the busbars 122, 124. Similarly, the tabs (in a manner similar to the manner of passage of the tabs T1, T2 to the shaved second frame and the busbars 122, 124, to which the third frame 130 and the busbars 132, 134 engage. T1, T2) can be passed.

도 6을 참고하면, 프레임 조립체(10)의 제2 및 제3 프레임(120, 130)은 배터리 셀(C)의 바깥쪽으로 벌어지면서 배터리 셀(C) 위에 씌워질 수 있다. 그리고 나서, 벌어진 제2 및 제3 프레임(120, 130)을 화살표 방향대로 다시 오므리면서 배터리 셀(C)의 탭들(T1, T2)을 제2 프레임에 형성된 개구(120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f)과 버스바(122, 124)에 형성된 개구(122b, 124d, 124e)을 통과시킨다. 다음으로, 탭들(T1, T2)의 일 면이 버스바(122, 124)의 전면과 접하도록 구부린다. 이 후, 탭들(T1, T2)의 타면 상에 접합 공법을 적용하여, 탭들(T1, T2)을 버스바(122, 124)와 전기적으로 접합 연결시킨다. 제3 프레임(130) 상에 배치된 버스바(132, 134) 및 배터리 셀(C)의 탭들(T1, T2)의 접합 방식은 제2 프레임(120) 상에 배치된 버스바(122, 124)로의 접합 방식과 유사한 방식으로 실행될 수 있다.Referring to FIG. 6, the second and third frames 120 and 130 of the frame assembly 10 may be covered on the battery cell C while spread outward from the battery cell C. Referring to FIG. Then, the openings 120a, 120b, 120c, 120d, which form the tabs T1 and T2 of the battery cell C in the second frame while retracting the opened second and third frames 120 and 130 in the direction of the arrow. The openings 122b, 124d, and 124e formed in the 120e and 120f and the bus bars 122 and 124 are passed through. Next, one surface of the tabs T1 and T2 is bent to contact the front surfaces of the bus bars 122 and 124. Thereafter, a bonding method is applied on the other surfaces of the tabs T1 and T2 to electrically connect the tabs T1 and T2 to the bus bars 122 and 124. The bonding method of the bus bars 132 and 134 disposed on the third frame 130 and the tabs T1 and T2 of the battery cell C may be the bus bars 122 and 124 disposed on the second frame 120. May be implemented in a manner similar to the joining to

도 8은 도 6 에서 버스바 부분(122, 124)을 확대한 사시도이고, 도 9는 도 7의 반대측 버스바 부분(132, 134)를 확대한 사시도이다.FIG. 8 is an enlarged perspective view of the bus bar portions 122 and 124 in FIG. 6, and FIG. 9 is an enlarged perspective view of the opposite bus bar portions 132 and 134 of FIG. 7.

일 실시예에 따르면, 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 배터리 셀(C)의 탭들(T1, T2) 중 좌측의 (+)탭(T1)은 버스바(122)에 직접 접합되며, 우측의 (+)탭(T1) 및 중앙의 (-)탭(T2)은 버스바(124)에 직접 접합된다. 이러한 구성을 통해, 중앙의 (-)탭(T2) 및 우측의 (+)탭(T1)이 전기적으로 연결된다. 이와 유사하게, 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 배터리 셀(C)의 탭들(T1, T2) 중 좌측의 (-)탭(T2)은 버스바(132)에 직접 접합되며, 우측의 (-)탭(T2) 및 중앙의 (+)탭 (T1)은 버스바(134)에 직접 접합된다. 이러한 구성을 통해, 중앙의 (+)탭(T2) 및 우측의 (-)탭(T1)이 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 도 5에 도시된 6개의 배터리 그룹 중, 인접한 2개의 배터리 그룹은 서로 병렬로 연결되고, 병렬로 연결된 2개의 배터리 그룹의 3개의 세트는 서로 직렬로 연결될 수 있다. 이러한 방식은, 각각의 배터리 셀(C)을 일렬로 연결하는 방식에 비하여, 버스바(122, 124)를 이용하여 탭 사이의 접합 공정을 절반 이상으로 감소시킬 수 있다. 또한, 버스바에 의하여 셀(C) 패키지가 서로 직렬로 연결되므로, 버스바를 사용하여 차량의 종류에 따라 전지 용량 및 출력 전압을 제약 없이 구성 가능하다.According to an embodiment, as shown in FIG. 8, the positive tab T1 on the left side of the tabs T1 and T2 of the plurality of battery cells C is directly bonded to the bus bar 122 and the right side. The (+) tab T1 and the (-) tab T2 in the center are directly bonded to the bus bar 124. Through this configuration, the center (-) tab T2 and the right (+) tab T1 are electrically connected. Similarly, as illustrated in FIG. 9, the negative tab T2 on the left side of the tabs T1 and T2 of the plurality of battery cells C is directly bonded to the bus bar 132, and the right side ( The tab T2 and the central (+) tab T1 are directly bonded to the bus bar 134. Through this configuration, the center (+) tab T2 and the right (-) tab T1 are electrically connected. Accordingly, of the six battery groups shown in FIG. 5, two adjacent battery groups may be connected in parallel with each other, and three sets of two battery groups connected in parallel may be connected in series with each other. This method can reduce the bonding process between the tabs by more than half by using the bus bars 122 and 124 as compared to the method of connecting each battery cell C in a line. In addition, since the cell (C) package is connected in series by the bus bar, it is possible to configure the battery capacity and output voltage without restriction according to the type of vehicle using the bus bar.

도 10은 본 개시에 따른 프레임 조립체(1)에서 연성회로기판(20) 및 커넥터(30)의 세부 구성을 나타낸 사시도이다. 연성회로기판(20)의 제1 회로부(210)는 도 3에 도시된 버스바(122, 124)와 직접 접합되며, 제2 회로부(220)는 도 3에 도시된 버스바(132, 134)와 직접 접합될 수 있다. 제2 회로부(220)에는 커넥터(30)가 배치될 수 있다. 제1 회로부(210)는 좌측으로 연장된 제1 회로연결부(211) 및 우측으로 연장된 제2 회로연결부(212)를 포함할 수 있다. 이와 유사하게. 제2 회로부(220)는 좌측으로 연장된 제1 회로연결부(221), 우측으로 연장된 제2 회로연결부(222)를 포함할 수 있다. 제1 회로연결부(211, 221) 및 제2 회로연결부(212, 222)는 각각 하나의 버스바에 접합 공법(레이저 웰딩, 울트라 소닉, 저항용접 등)에 의하여 직접적으로 접합될 수 있다.10 is a perspective view showing a detailed configuration of the flexible circuit board 20 and the connector 30 in the frame assembly 1 according to the present disclosure. The first circuit unit 210 of the flexible circuit board 20 is directly bonded to the bus bars 122 and 124 shown in FIG. 3, and the second circuit unit 220 is connected to the bus bars 132 and 134 shown in FIG. 3. It can be directly bonded with. The connector 30 may be disposed in the second circuit unit 220. The first circuit unit 210 may include a first circuit connection unit 211 extending to the left and a second circuit connection unit 212 extending to the right. Similarly. The second circuit unit 220 may include a first circuit connection unit 221 extending to the left and a second circuit connection unit 222 extending to the right. The first circuit connectors 211 and 221 and the second circuit connectors 212 and 222 may be directly bonded to one bus bar by a bonding method (laser welding, ultra sonic, resistance welding, etc.).

일 실시예에 있어서, 프레임(10)에는 연성회로기판(20)의 분리를 방지하기 위한 구조가 제공될 수 있다. 도 11은 본 개시에 따른 프레임(10)과 연성회로기판(20)이 조립된 구성을 나타낸 사시도이고, 도 12는 본 개시에 따른 제1 프레임(110)과 연성회로기판(20)이 분해된 구성을 나타낸 사시도이며, 도 13은 본 개시에 따른 프레임 조립체(1)에 연성회로기판 커버(50)가 설치되기 위한 구성을 나타낸 분해 사시도이다.In one embodiment, the frame 10 may be provided with a structure for preventing separation of the flexible printed circuit board 20. 11 is a perspective view illustrating a structure in which the frame 10 and the flexible circuit board 20 are assembled according to the present disclosure, and FIG. 12 is an exploded view of the first frame 110 and the flexible circuit board 20 according to the present disclosure. 13 is an exploded perspective view illustrating a structure for installing the flexible circuit board cover 50 in the frame assembly 1 according to the present disclosure.

연성회로기판(20)은 제1 프레임(110)에 형성된 경로홈(112)에 안착될 수 있다. 제1 프레임(110)에는 연성회로기판(20)과 제1 프레임(110) 사이의 이격을 방지하기 위한 경로홈(112)을 따라 배치된 복수의 리브(114)가 형성될 수 있다. 리브(114)는 중간부(230)의 길이방향을 따라 지그재그 형태로 배치될 수 있다.The flexible circuit board 20 may be seated in the path groove 112 formed in the first frame 110. A plurality of ribs 114 may be formed in the first frame 110 along the path grooves 112 for preventing the separation between the flexible circuit board 20 and the first frame 110. The rib 114 may be arranged in a zigzag form along the longitudinal direction of the intermediate portion 230.

도 11 및 12에서, 중간부(230)가 경로홈(112)에 안착된 후에는, 중간부(230)의 일부가 리브(114)와 경로홈(112)의 바닥 사이에 배치되므로, 연성회로기판(20)과 제1 프레임(110)의 이격이 방지될 수 있다. 또한, 중간부(230)을 고정하기 위한 양면테이프와 같은 고정수단이 필요하지 않게 되므로, 조립성이 개선될 수 있다. 또한, 연성회로기판(20)이 제1 프레임(110)과 결합되는 과정에서 꺾이는 현상을 개선할 수 있다. 또한, 연성회로기판(20)이 들뜨는 경우를 방지할 수 있으므로, 하우징(3)의 조립과정에서 연성회로기판(20)과 하우징(3) 사이의 간섭을 방지할 수 있다.11 and 12, after the intermediate portion 230 is seated in the path groove 112, a part of the intermediate portion 230 is disposed between the rib 114 and the bottom of the path groove 112, the flexible circuit The separation between the substrate 20 and the first frame 110 may be prevented. In addition, since fastening means such as a double-sided tape for fixing the intermediate portion 230 is not required, the assemblability can be improved. In addition, the bending of the flexible circuit board 20 with the first frame 110 may be improved. In addition, since the flexible circuit board 20 may be prevented from being lifted up, interference between the flexible circuit board 20 and the housing 3 may be prevented during the assembly of the housing 3.

도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 프레임 조립체(1)에 연성회로기판 커버(50)가 설치되기 위한 구성을 나타낸 분해 사시도이다. 일 실시예에 따르면, 배터리 모듈(M)의 조립 과정에서 제1 프레임(110) 상에 연성회로기판(20)이 결합된 후, 연성회로기판(20) 상에 연성회로기판 커버(50)가 배치될 수 있다. 이러한 구성 하에서, 연성회로기판(20)이 제1프레임(110)으로부터 이격되는 현상을 방지할 수 있고, 돌출 방지용 테이프를 사용할 필요가 없으며, 배터리 모듈(M)의 이송 또는 조립 과정에서 연성회로기판(20)이 꺾이는 문제점을 해결할 수 있다. 이에 더하여, 연성회로기판(20)이 연성회로기판 커버(50) 내 배치되므로, 하우징(3)의 조립과정에서 연성회로기판(20)과 하우징(3) 사이의 간섭을 방지할 수 있다.FIG. 13 is an exploded perspective view illustrating a structure for installing the flexible circuit board cover 50 in the frame assembly 1 according to the exemplary embodiment of the present disclosure. According to one embodiment, after the flexible circuit board 20 is coupled to the first frame 110 in the assembly process of the battery module (M), the flexible circuit board cover 50 on the flexible circuit board 20 is Can be arranged. Under such a configuration, the flexible circuit board 20 can be prevented from being spaced apart from the first frame 110, there is no need to use a protruding tape, and the flexible circuit board can be transported or assembled in the battery module M. The problem in which 20 is broken can be solved. In addition, since the flexible printed circuit board 20 is disposed in the flexible printed circuit board cover 50, interference between the flexible printed circuit board 20 and the housing 3 may be prevented during the assembly of the housing 3.

버스바(122, 124, 132, 134)와 금속 커버(2) 사이를 절연시켜 쇼트 발생을 방지할 수 있는 구조가 제공될 수 있다. 도 14는 본 개시에 따른 프레임 조립체(1)에서 버스바(122, 124)와 커버(2) 사이에 절연 커버(41)가 설치된 모습을 나타낸 분해 사시도이다. 버스바(122, 124)는 배터리 셀(C)과 직접 연결되기 때문에, 버스바(122, 124) 및 배터리 셀(C)의 단자(T1, T2)와 금속 재질의 커버(2)가 접촉하게 되는 경우, 쇼트 현상이 발생할 수 있다. 이러한 현상은 도 14에 도시된 조립체의 일면과 반대측 면에 배치된 버스바(132,134)와 배터리 셀(C)의 단자에 대해서도 발생할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 프레임(120)에 결합된 복수의 버스바(122, 124)와 커버(2) 사이에 제1 절연 커버(41)가 배치되고, 제3 프레임(130)에 결합된 복수의 버스바(132, 134)와 커버(2) 사이에 제2 절연 커버(42)가 배치될 수 있다. 제1 절연 커버(41) 및 제2 절연 커버(42)는 비도전성 합성수지 재질로 구성될 수 있다. 버스바(122, 124, 132, 134)와 커버(2) 사이에 비도전성 합성수지 재질의 절연 커버(41, 42)를 배치함으로써, 버스바(122, 124, 132, 134) 및 탭(T1, T2)과 커버(2)의 직접적인 접촉을 차단하여, 쇼트 현상을 방지할 수 있다.A structure may be provided that insulates the bus bars 122, 124, 132, and 134 from the metal cover 2 to prevent the occurrence of a short. FIG. 14 is an exploded perspective view illustrating an insulation cover 41 installed between the bus bars 122 and 124 and the cover 2 in the frame assembly 1 according to the present disclosure. Since the bus bars 122 and 124 are directly connected to the battery cells C, the bus bars 122 and 124 and the terminals T1 and T2 of the battery cells C and the metal cover 2 are in contact with each other. If so, a short phenomenon may occur. This phenomenon may also occur for the terminals of the bus bars 132 and 134 and the battery cells C disposed on opposite sides of the assembly shown in FIG. 14. According to an embodiment, as shown in FIG. 3, a first insulating cover 41 is disposed between the cover 2 and the plurality of busbars 122 and 124 coupled to the second frame 120. The second insulating cover 42 may be disposed between the bus bars 132 and 134 coupled to the third frame 130 and the cover 2. The first insulating cover 41 and the second insulating cover 42 may be made of a non-conductive synthetic resin material. By arranging the insulating covers 41 and 42 made of non-conductive synthetic resin material between the bus bars 122, 124, 132, and 134 and the cover 2, the bus bars 122, 124, 132, and 134 and the tabs T1, The direct contact between T2) and the cover 2 can be blocked to prevent a short phenomenon.

도 15는 본 개시에 따른 프레임(10)을 나타낸 사시도이고, 도 16은 본 개시에 따른 프레임(10)에 적용되는 힌지 구조를 확대한 사시도이고, 도 17은 도 16에 도시된 힌지 구조의 단면을 나타낸 단면도이다.15 is a perspective view showing a frame 10 according to the present disclosure, FIG. 16 is an enlarged perspective view of a hinge structure applied to the frame 10 according to the present disclosure, and FIG. 17 is a cross-sectional view of the hinge structure shown in FIG. 16. Is a cross-sectional view.

제2 및 제3 프레임(120, 130)은 제1 프레임(110)에 대하여 힌지 구조에 의하여 회전 가능하게 고정될 수 있다. 힌지 구조는 제2 프레임(120)에 형성된 후크(125), 및 제1 프레임(110)에 형성되고 후크(125)가 걸리기 위한 축(118)을 포함할 수 있다.The second and third frames 120 and 130 may be rotatably fixed by the hinge structure with respect to the first frame 110. The hinge structure may include a hook 125 formed in the second frame 120, and a shaft 118 formed in the first frame 110 and to which the hook 125 is caught.

일 실시예에 있어서, 힌지부 강성을 보강하여 제1 내지 제3 프레임(110, 120, 130) 간의 이탈 및 힌지 구조의 파손 문제를 해결할 수 있는 구조가 제공된다. 제2 및 제3 프레임(120, 130)은 제1 프레임(110)과 평행한 수준까지 회전할 필요가 없다. 또한, 도 17에 점선으로 나타낸 바와 같이 대략 제1 프레임(110)과 45도의 각도를 이룰 정도의 회전이 필요하므로, 후크(125)가 축(118)을 완전히 감싸지 않을 수 있다. 따라서, 후크(125)는 축(118)의 대략 3/4정도만 감싸도록 형성될 수 있고, 나머지 부분은 개방될 수 있다. 이와 같은 구조에서는 제2 및 제3 프레임(120, 130)이 제1 프레임(110)에 대하여 회전하더라도 후크(125)에 무리한 힘이 가해지지 않으므로, 후크(125)의 강성이 보강될 수 있고, 후크(125)의 파손이 방지될 수 있다.In one embodiment, a structure that can solve the problem of separation between the first to third frames (110, 120, 130) and breakage of the hinge structure by reinforcing the hinge portion rigidity. The second and third frames 120 and 130 do not need to rotate to a level parallel to the first frame 110. In addition, as indicated by a dotted line in FIG. 17, since rotation of about 45 degrees with the first frame 110 is required, the hook 125 may not completely surround the shaft 118. Accordingly, the hook 125 may be formed to surround only about three quarters of the shaft 118, and the remaining part may be opened. In such a structure, even if the second and third frames 120 and 130 are rotated with respect to the first frame 110, excessive force is not applied to the hook 125, so that the rigidity of the hook 125 may be reinforced. Breakage of the hook 125 can be prevented.

일 실시예에 있어서, 배터리 셀의 온도를 측정하는 온도 센서와 배터리 셀 사이의 접촉성을 향상시킬 수 있는 구조가 제공된다. 도 18은 본 개시에 따른 프레임 조립체의 상부 프레임에 형성된 누름부재를 나타낸 단면도이며, 도 19는 본 개시에 따른 프레임 조립체의 상부 프레임과 연성회로기판이 결합한 경우의 사시도로서, 온도 센서부와 누름부재의 구조를 보여주기 위한 사시도이며, 도 20은 도 19의 상부 프레임과 연성회로기판이 결합한 경우의 내부 구조를 나타낸 사시도이다.In one embodiment, a structure is provided that can improve the contact between a battery cell and a temperature sensor that measures the temperature of the battery cell. 18 is a cross-sectional view illustrating a pressing member formed on an upper frame of a frame assembly according to the present disclosure, and FIG. 19 is a perspective view of a case in which the upper frame and the flexible circuit board of the frame assembly according to the present disclosure are coupled to each other. 20 is a perspective view showing the structure of FIG. 20 is a perspective view illustrating an internal structure when the upper frame and the flexible circuit board of FIG. 19 are coupled to each other.

도 18 및 도 19를 참조하면, 제1 프레임(110)에는 복수의 배터리 셀의 방향으로 돌출되어 있는 누름 부재(116)가 형성될 수 있다. 또한, 연성회로기판(20)의 온도 센서부(240)는 제1 프레임(110)을 관통하도록 구성되고, 배터리 셀(C)의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(250)를 포함할 수 있다. 도 20에서 볼 수 있는 바와 같이, 누름부재(116)는 이러한 온도 센서부(240)를 배터리 셀(C) 쪽을 향하여 구부러지도록 지속적으로 텐션을 가하기 때문에, 치수 편차가 있어도 온도 센서부(240)가 배터리 셀(C)로부터 이격되는 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 온도 센서(250)가 배터리 셀(C)과 접촉상태를 항상 유지하기 때문에, 상시적으로 배터리 셀(C)의 온도를 측정할 수 있다.18 and 19, a pressing member 116 protruding in a direction of a plurality of battery cells may be formed in the first frame 110. In addition, the temperature sensor unit 240 of the flexible circuit board 20 may be configured to penetrate the first frame 110 and may include a temperature sensor 250 for measuring the temperature of the battery cell (C). As can be seen in FIG. 20, the pressing member 116 continuously tensions the temperature sensor part 240 toward the battery cell C, so that the temperature sensor part 240 may have a dimensional deviation. Can be prevented from being separated from the battery cell (C). Therefore, since the temperature sensor 250 always maintains the contact state with the battery cell C, the temperature of the battery cell C can be measured at all times.

도 21은 본 개시에 따른 프레임(10) 중 제1 프레임(110)의, 배터리 셀을 향하는 하측면에 부착된 폼패드(117)를 나타낸 사시도이다. 일 실시예에 있어서, 제1 프레임(110)에는 온도 센서부(240)가 배터리 셀(C) 쪽을 향해 구부러지도록 폼패드(117)가 제공될 수 있다. 예를 들어, 폼 패드(117)는 탄성이 있는 소재로 구성될 수 있으며, 제1 프레임(110)과 배터리 셀 사이에서 압축되면서 온도 센서부(240)를 배터리 셀 쪽으로 가압하게 되고, 온도 센서부(240)와 배터리 셀 사이의 접촉성을 향상시킨다. 폼패드(117)를 구비하는 경우 장기간 사용 시에도 배터리에 데미지 발생을 최소화할 수 있고, 재료비 및 공수를 절감할 수 있다.FIG. 21 is a perspective view illustrating a foam pad 117 attached to a lower side of the first frame 110 toward the battery cell of the frame 10 according to the present disclosure. In one embodiment, the foam pad 117 may be provided in the first frame 110 such that the temperature sensor 240 bends toward the battery cell C side. For example, the foam pad 117 may be formed of an elastic material, and compresses the temperature sensor unit 240 toward the battery cell while being compressed between the first frame 110 and the battery cell. The contact between the 240 and the battery cell is improved. When the foam pad 117 is provided, damage to the battery can be minimized even during long-term use, and material cost and labor can be reduced.

본 개시에 따른 프레임 조립체(1)에서, 버스바(122, 124, 132, 134)는 프레임(10)에 일체로 사출될 수 있다.In the frame assembly 1 according to the present disclosure, the busbars 122, 124, 132, 134 may be integrally injected into the frame 10.

도 22는 본 개시에 따른 프레임 조립체 제조 방법(S100)을 나타내기 위한 순서도이며, 도 23은 도 22의 프레임 조립체 제조 방법(S100) 중'복수의 버스바가 결합된 제2 및 제3 프레임을 제조하는 단계(S110)'의 세부 과정을 나타낸 순서도이며, 도 24는 프레임 조립체 제조 방법(S100)의 일 예시로서 버스바(122, 124)와 제2 프레임(120)이 일체로 사출되는 경우를 설명하기 위한 사시도이다.FIG. 22 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a frame assembly according to the present disclosure (S100), and FIG. 23 illustrates manufacturing second and third frames to which a plurality of busbars are coupled. FIG. 24 illustrates a case in which the bus bars 122 and 124 and the second frame 120 are integrally injected as an example of the frame assembly manufacturing method S100. It is a perspective view for doing so.

프레임 조립체 제조 방법(S100)은 복수의 버스바가 결합된 제2 프레임 및 제3 프레임을 제조하는 단계(S110), 제2 및 제3 프레임 각각을 제1 프레임의 양측에 회전 가능하게 결합시키는 단계(S120), 단자부 및 복수의 회로부를 갖는 연성 회로 기판을 복수의 버스바에 전기적으로 연결하는 단계(S130) 및 단자부에 커넥터를 결합시키는 단계(S140)를 포함할 수 있다.The frame assembly manufacturing method (S100) includes manufacturing a second frame and a third frame to which a plurality of busbars are coupled (S110), and rotatably coupling each of the second and third frames to both sides of the first frame ( S120), electrically connecting the flexible circuit board having the terminal unit and the plurality of circuit units to the plurality of busbars (S130) and coupling the connector to the terminal unit (S140).

일 실시예에 있어서, 복수의 버스바가 결합된 제2 프레임 및 제3 프레임을 제조하는 단계(S110)는, 복수의 버스바를 금형 내에 배치시키는 단계(S112), 복수의 버스바의 위치를 고정하는 단계(S114) 및 복수의 버스바 상에 인서트 몰딩을 사출시켜 복수의 버스바와 일체로 제2 프레임 및 제3 프레임 각각을 형성하는 단계(S116)를 포함할 수 있다.In an embodiment, the manufacturing of the second frame and the third frame to which the plurality of busbars are coupled (S110) may include placing the plurality of busbars in a mold (S112), and fixing the positions of the plurality of busbars. Step S114 and insert molding on the plurality of busbars may include forming a second frame and a third frame integrally with the plurality of busbars (S116).

이러한 과정에 따르면, 프레임(120)과 버스바(122, 124)가 일체로 결합되므로, 버스바(122, 124)를 프레임(120) 상에 결합시키기 위한 열융착 공정과 같은 별도의 공정 또는 결합 수단이 필요하지 않으므로, 설비 투자비를 절감하고, 공정 절감으로 생산성이 향상되며, 부품 원가를 절감할 수 있다.According to this process, since the frame 120 and the bus bars 122 and 124 are integrally coupled, a separate process or coupling such as a heat fusion process for coupling the bus bars 122 and 124 onto the frame 120 is performed. No means are required, which reduces equipment investment, improves productivity with process savings, and reduces component costs.

일 실시예에 있어서, 배터리 셀(C)과 프레임 조립체(10)를 결합시킨 상태에서, 배터리 모듈(1)에서 하우징(3)이 조립되기 전, 배터리 셀(C)의 위치를 고정하기 위한 레진이 배터리 셀(C)의 하측에서 상측 방향으로 주입될 수 있다. 차량의 운행 과정에서 전지에 큰 진동 또는 충격이 가해지는 경우, 배터레 셀(C)에 주입된 레진이 배터리 셀(C)의 위치를 구속시킬 수 있으므로, 외부 충격에 대하여 배터리 셀(C)을 보호할 수 있다.In one embodiment, the resin cell for fixing the position of the battery cell (C) before the housing 3 is assembled in the battery module 1 with the battery cell (C) and the frame assembly 10 coupled The battery cell C may be injected from the lower side to the upper side. When a large vibration or shock is applied to the battery during driving of the vehicle, the resin injected into the battery cell C may constrain the position of the battery cell C. I can protect it.

일 실시예에 있어서, 배터리 셀 상부에서의 레진 주입 공정을 삭제하여 생산성을 향상시킬 수 있는 배터리 모듈 제조 방법이 제공된다. 도 25는 본 개시의 일 실시예에 따라 배터리 모듈(M)의 제조 방법(S200)을 나타낸 순서도이며, 도 26은 도 25의 배터리 모듈 제조 방법(S200) 중 레진 주입 공정을 나타내기 위한 사시도이다. 이하에서는 도 3을 참고하여, 배터리 모듈(M)의 제조 방법(S200)에 대하여 설명한다.In one embodiment, there is provided a battery module manufacturing method that can improve productivity by eliminating the resin injection process on the top of the battery cell. 25 is a flowchart illustrating a method (S200) of manufacturing a battery module (M) according to an exemplary embodiment of the present disclosure, and FIG. 26 is a perspective view illustrating a resin injection process of the method (S200) of a battery module of FIG. 25. . Hereinafter, referring to FIG. 3, a manufacturing method S200 of the battery module M will be described.

배터리 모듈의 제조 방법(S200)은 제1 프레임(110), 제1 프레임의 양 측에 회전 가능하게 결합되고 복수의 버스바가 일체로 결합된 제2 및 제3 프레임(120, 130) 및 연성회로기판(20)을 포함하는 프레임 조립체(1)를 제조하는 단계(S210), 제1 프레임(110)을 복수의 배터리 셀(C)의 상면 상에 위치시키고, 제2 프레임(120) 및 제3 프레임(130)이 복수의 배터리 셀(C)의 측면을 감싸도록 복수의 배터리 셀(C) 및 프레임 조립체(1)를 배치하는 단계(S220), 복수의 배터리 셀(C)의 단자를 복수의 버스바(122, 124, 132, 134)에 형성된 개구(122b, 124d, 124e, 132e, 134c, 134b)을 통과시키는 단계(S230) 및 복수의 배터리 셀(C)의 단자 각각의 일 면을 복수의 버스바(122, 124, 132, 134)에 각각 접합하는 단계(S240)를 포함할 수 있다. 배터리 모듈 제조 방법(S200)은, 배터리 셀의 위치를 고정하기 위하여 배터리 셀의 하측에서 상측 방향으로 레진을 주입하는 단계(S250)를 더 포함할 수 있다.The method of manufacturing the battery module (S200) includes a first frame 110, second and third frames 120 and 130 rotatably coupled to both sides of the first frame, and a plurality of busbars integrally coupled thereto, and a flexible circuit. In step S210 of manufacturing the frame assembly 1 including the substrate 20, the first frame 110 is positioned on the top surfaces of the plurality of battery cells C, and the second frame 120 and the third frame are disposed. Arranging the plurality of battery cells (C) and the frame assembly 1 so that the frame 130 surrounds the side surfaces of the plurality of battery cells (C) (S220), a plurality of terminals of the plurality of battery cells (C) Passing through the openings 122b, 124d, 124e, 132e, 134c, and 134b formed in the bus bars 122, 124, 132, and 134 (S230) and a plurality of surfaces of the terminals of the plurality of battery cells C, respectively. It may include the step (S240) of bonding to the bus bars 122, 124, 132, 134, respectively. The battery module manufacturing method (S200) may further include a step (S250) of injecting resin in an upward direction from the lower side of the battery cell in order to fix the position of the battery cell.

배터리 모듈(1)에서 배터리 셀(C)의 상부에 절연구조의 기구물, 즉 제1 프레임(110)이 배치되므로, 배터리 셀(C)의 상측에 레진을 주입하는 공정을 삭제할 수 있다. 따라서, 레진을 1회만 주입하게 되므로, 2회를 주입하는 공정에 비하여 배터리 셀 상부에서의 레진 주입 공정을 삭제하여 생산성을 향상시키고, 레진 주입 시간 및 경화시간(예를 들어, 대략 5분 이상)을 절감할 수 있다.In the battery module 1, since an insulating structure, that is, the first frame 110 is disposed on the battery cell C, the process of injecting the resin into the upper side of the battery cell C may be eliminated. Therefore, since the resin is injected only once, the productivity is improved by eliminating the resin injection process in the upper part of the battery cell compared to the process of injecting twice, and the resin injection time and the curing time (for example, about 5 minutes or more) Can reduce the cost.

도 22, 23 및 25에 도시된 흐름도에서 프로세스 단계들, 방법 단계들, 알고리즘들 등이 순차적인 순서로 설명되었지만, 그러한 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들은 임의의 적합한 순서로 작동하도록 구성될 수 있다. 다시 말하면, 본 개시의 다양한 실시예들에서 설명되는 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들의 단계들이 본 개시에서 기술된 순서로 수행될 필요는 없다. 또한, 일부 단계들이 비동시적으로 수행되는 것으로서 설명되더라도, 다른 실시예에서는 이러한 일부 단계들이 동시에 수행될 수 있다. 또한, 도면에서의 묘사에 의한 프로세스의 예시는 예시된 프로세스가 그에 대한 다른 변화들 및 수정들을 제외하는 것을 의미하지 않으며, 예시된 프로세스 또는 그의 단계들 중 임의의 것이 본 개시의 다양한 실시예들 중 하나 이상에 필수적임을 의미하지 않으며, 예시된 프로세스가 바람직하다는 것을 의미하지 않는다.Although process steps, method steps, algorithms, and the like have been described in a sequential order in the flowcharts shown in FIGS. 22, 23, and 25, such processes, methods, and algorithms may be configured to operate in any suitable order. . In other words, the steps of the processes, methods, and algorithms described in various embodiments of the present disclosure need not be performed in the order described in this disclosure. In addition, although some steps are described as being performed asynchronously, in some embodiments these some steps may be performed simultaneously. Moreover, illustration of the process by depiction in the figures does not mean that the illustrated process excludes other changes and modifications thereto, and any of the illustrated process or steps thereof is one of the various embodiments of the present disclosure. It is not meant to be essential to more than one, nor does it mean that the illustrated process is preferred.

이상 일부 실시예들과 첨부된 도면에 도시된 예에 의해 본 개시의 기술적 사상이 설명되었지만, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 본 개시의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 치환, 변형 및 변경은 첨부된 청구범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.While the technical spirit of the present disclosure has been described with reference to some embodiments and the examples shown in the accompanying drawings, the technical spirit and scope of the present disclosure may be understood by those skilled in the art. It will be appreciated that various substitutions, modifications, and alterations can be made in the scope. Also, such substitutions, modifications and variations are intended to be included within the scope of the appended claims.

M: 배터리 모듈, C: 배터리 셀, 1: 프레임 조립체, 2: 커버, 3: 하우징,
10: 프레임, 20: 연성회로기판, 30: 커넥터, 40: 절연 커버,
50: 연성회로기판 커버, 110: 제1 프레임, 120: 제2 프레임
122, 124, 132, 134: 버스바, 130: 제3 프레임M: battery module, C: battery cell, 1: frame assembly, 2: cover, 3: housing,
10: frame, 20: flexible circuit board, 30: connector, 40: insulation cover,
50: flexible circuit board cover, 110: first frame, 120: second frame
122, 124, 132, 134: busbar, 130: third frame

Claims (20)

적층된 복수의 배터리 셀을 고정시키기 위한 프레임 조립체에서,
상기 복수의 배터리 셀의 상면을 감싸도록 구성된 제1 프레임;
상기 제1 프레임의 일 측에 힌지 구조에 의하여 회전 가능하게 결합되고 상기 복수의 배터리 셀의 일 측면을 감싸도록 구성된 제2 프레임;
상기 제1 프레임의 타 측에 힌지 구조에 의하여 회전 가능하게 결합되고 상기 복수의 배터리 셀의 타 측면을 감싸도록 구성된 제3 프레임;
상기 제2 및 제3 프레임 각각의 외측면상에 배치되고, 상기 복수의 배터리 셀의 단자와 접합하도록 구성된 복수의 버스바;
상기 제1 내지 제3 프레임을 따라 배치되어 상기 복수의 배터리 셀을 센싱하도록 구성된 연성회로기판; 및
상기 연성회로기판에 연결되어 상기 복수의 배터리 셀을 제어하기 위한 신호를 송수신하도록 구성된 커넥터를 포함하며,
상기 연성회로기판은,
상기 제1 프레임상에 밀착되도록 배치되는 중간부;
상기 중간부의 일측 단부로부터 연장되며, 상기 제2 프레임의 외측면상에 배치되는 버스바에 직접 접합되는 제1 회로부; 및
상기 중간부의 타측 단부로부터 연장되며, 상기 제3 프레임의 외측면상에 배치되는 버스바에 직접 접합되는 제2 회로부;
를 포함하는, 프레임 조립체.In a frame assembly for fixing a plurality of stacked battery cells,
A first frame configured to surround upper surfaces of the plurality of battery cells;
A second frame rotatably coupled to one side of the first frame and configured to surround one side of the plurality of battery cells;
A third frame rotatably coupled to the other side of the first frame by a hinge structure and configured to surround other side surfaces of the plurality of battery cells;
A plurality of busbars disposed on outer surfaces of each of the second and third frames, the bus bars being configured to bond with terminals of the plurality of battery cells;
A flexible circuit board disposed along the first to third frames and configured to sense the plurality of battery cells; And
A connector connected to the flexible circuit board and configured to transmit and receive signals for controlling the plurality of battery cells,
The flexible circuit board,
An intermediate part disposed to be in close contact with the first frame;
A first circuit portion extending from one end of the intermediate portion and directly bonded to a bus bar disposed on an outer surface of the second frame; And
A second circuit portion extending from the other end of the intermediate portion and directly bonded to a bus bar disposed on an outer surface of the third frame;
Comprising a frame assembly. 제1항에 있어서,
상기 복수의 배터리 셀은, 상기 복수의 배터리 셀 중에서 인접한 N개(N≥2, 정수)의 배터리 셀의 동일 극 단자끼리 병렬로 연결되어 하나의 단자 쌍을 갖는 복수의 배터리 그룹으로 구성되고,
상기 복수의 배터리 그룹의 단자는 상기 복수의 버스바에 접합됨에 따라 상기 복수의 배터리 그룹이 직렬 연결되도록 구성된, 프레임 조립체.The method of claim 1,
The plurality of battery cells are composed of a plurality of battery groups having one terminal pair by connecting the same pole terminals of adjacent N (N≥2, integer) battery cells among the plurality of battery cells in parallel.
And the terminals of the plurality of battery groups are configured to be connected in series as the plurality of battery groups are joined to the plurality of busbars. 제1항에 있어서,
상기 단자는 도전성이고 변형가능한 재료로 구성된 탭 단자이고,
상기 프레임 및 상기 복수의 버스바 각각에는 상기 탭 단자에 의하여 관통되는 적어도 하나의 개구가 형성된, 프레임 조립체.The method of claim 1,
The terminal is a tab terminal composed of a conductive and deformable material,
At least one opening through each of the tab terminals is formed in the frame and the plurality of busbars. 제1항에 있어서,
상기 연성회로기판은 단자부 및 복수의 회로부를 포함하고,
상기 단자부는 상기 커넥터와 결합되며,
상기 복수의 회로부는 상기 복수의 버스바 각각에 접합되도록 상기 복수의 버스바의 개수에 대응되는 개수로 제공되는, 프레임 조립체.The method of claim 1,
The flexible circuit board includes a terminal portion and a plurality of circuit portions,
The terminal portion is coupled to the connector,
The plurality of circuit units are provided in a number corresponding to the number of the plurality of bus bars to be bonded to each of the plurality of bus bars, frame assembly. 제1항에 있어서,
상기 프레임에는 상기 연성회로기판이 안착되도록 구성된 경로홈이 형성되고,
상기 프레임에는 상기 연성회로기판과 상기 프레임 사이의 이격을 방지하도록 상기 경로홈을 따라 배치된 복수의 리브가 형성되는, 프레임 조립체.The method of claim 1,
The frame is formed with a path groove configured to seat the flexible circuit board,
The frame assembly is formed with a plurality of ribs disposed along the path groove to prevent the separation between the flexible circuit board and the frame. 제1항에 있어서,
상기 프레임에는 상기 연성회로기판이 안착되도록 구성된 경로홈이 형성되고,
상기 프레임은 상기 연성회로기판이 상기 경로홈에 안착된 상태에서 상기 연성회로기판 상에 배치되어 상기 연성회로기판과 상기 프레임 사이의 이격을 방지하도록 구성된 연성회로기판 커버를 포함하는, 프레임 조립체.The method of claim 1,
The frame is formed with a path groove configured to seat the flexible circuit board,
The frame includes a flexible printed circuit board cover disposed on the flexible printed circuit board in a state in which the flexible printed circuit board is seated in the path groove, and configured to prevent a space between the flexible printed circuit board and the frame. 제1항에 있어서,
비도전성 재료로 구성되고 상기 단자 및 상기 버스바 상에 배치된 절연 커버가 상기 복수의 버스바의 외측에 제공되는, 프레임 조립체.The method of claim 1,
A frame assembly constructed of a non-conductive material and provided with an insulating cover disposed on the terminal and the busbar on the outside of the plurality of busbars. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제2 프레임에 결합된 복수의 버스바의 외측에 배치되는 비도전성 합성수지 재질의 제1 절연 커버; 및
상기 제3 프레임에 결합된 복수의 버스바의 외측에 배치되는 비도전성 합성수지 재질의 제2 절연 커버를 더 포함하는, 프레임 조립체.The method of claim 1,
A first insulating cover made of non-conductive synthetic resin material disposed outside the plurality of bus bars coupled to the second frame; And
And a second insulating cover of non-conductive synthetic resin material disposed outside of the plurality of busbars coupled to the third frame. 제1항에 있어서,
상기 연성회로기판은 유연하게 휘어지는 도전성 회로층 및 상기 회로층을 감싸는 비도전성 절연층으로 구성되고,
상기 연성회로기판은 상기 제1 내지 제3 프레임을 따라 밀착하도록 구성된, 프레임 조립체.The method of claim 1,
The flexible circuit board is composed of a flexible conductive circuit layer and a non-conductive insulating layer surrounding the circuit layer,
The flexible circuit board is configured to be in close contact along the first to the third frame. 제1항에 있어서,
상기 힌지 구조는 상기 제2 프레임 및 제3 프레임에 각각 형성된 후크 및 상기 제1 프레임에 형성되고 상기 후크가 걸리는 축을 포함하고,
상기 후크는 상기 축의 일부를 감싸도록 구성된, 프레임 조립체.The method of claim 1,
The hinge structure includes hooks formed on the second frame and the third frame, respectively, and shafts formed on the first frame and engaged with the hooks,
And the hook is configured to surround a portion of the shaft. 제11항에 있어서,
상기 축은 상기 제1 프레임에 일체로 형성되는, 프레임 조립체.The method of claim 11,
And the shaft is integrally formed with the first frame. 제1항에 있어서,
상기 연성회로기판은,
상기 제1 프레임을 관통하는 온도 센서부를 포함하고,
상기 온도 센서부는 상기 배터리 셀과 접촉하여 상기 배터리 셀의 온도를 측정하는 온도 센서를 포함하는, 프레임 조립체.The method of claim 1,
The flexible circuit board,
A temperature sensor unit penetrating the first frame;
The temperature sensor unit comprises a temperature sensor in contact with the battery cell to measure the temperature of the battery cell. 제13항에 있어서,
상기 제1 프레임에는 상기 온도 센서부가 상기 배터리 셀 쪽을 향하여 구부러지도록 지속적으로 텐션을 가하는 누름 부재가 형성된, 프레임 조립체.The method of claim 13,
And a pressing member on the first frame, the pressing member continuously tensioning the temperature sensor portion to bend toward the battery cell. 제13항에 있어서,
상기 제1 프레임에는 상기 온도 센서부가 상기 배터리 셀 쪽을 향하여 구부러지도록 폼 패드가 제공된, 프레임 조립체.The method of claim 13,
And a foam pad on the first frame such that the temperature sensor portion bends toward the battery cell. 제1항에 있어서,
상기 제1 프레임은 절연성 재료의 사출물로 형성되는, 프레임 조립체.The method of claim 1,
And the first frame is formed of an injection of insulating material. 적층된 복수의 배터리 셀을 고정시키기 위한 프레임 조립체의 제조 방법으로서,
복수의 버스바가 외측면상에 결합된 제2 프레임 및 제3 프레임을 제조하는 단계;
상기 제2 프레임 및 상기 제3 프레임 각각을 제1 프레임의 양측에 힌지 구조를 통해 회전 가능하게 결합시키는 단계;
연성 회로 기판의 중간부를 제1 프레임상에 밀착되도록 배치하는 단계;
상기 중간부의 일측 단부로부터 연장되는 제1 회로부를 상기 제2 프레임의 외측면상에 배치되는 버스바에 직접 접합하는 단계; 및
상기 중간부의 타측 단부로부터 연장되는 제2 회로부를 상기 제3 프레임의 외측면상에 배치되는 버스바에 직접 접합하는 단계;
를 포함하는, 프레임 조립체의 제조 방법.A method of manufacturing a frame assembly for fixing a plurality of stacked battery cells,
Manufacturing a second frame and a third frame having a plurality of busbars coupled on an outer surface thereof;
Rotatably coupling each of the second frame and the third frame through a hinge structure on both sides of the first frame;
Arranging the middle portion of the flexible circuit board to be in close contact with the first frame;
Directly bonding a first circuit part extending from one end of the intermediate part to a bus bar disposed on an outer surface of the second frame; And
Directly bonding a second circuit portion extending from the other end of the intermediate portion to a bus bar disposed on an outer surface of the third frame;
Comprising a frame assembly. 제17항에 있어서,
상기 제2 프레임 및 제3 프레임을 제조하는 단계는,
상기 복수의 버스바를 금형 내에 배치시키는 단계;
상기 복수의 버스바의 위치를 고정하는 단계; 및
상기 복수의 버스바 상에 인서트 몰딩을 사출시켜 상기 복수의 버스바와 일체로 상기 제2 프레임 및 상기 제3 프레임 각각을 형성하는 단계를 포함하는,
프레임 조립체 제조 방법.The method of claim 17,
Manufacturing the second frame and the third frame,
Placing the plurality of busbars in a mold;
Fixing positions of the plurality of busbars; And
Injecting insert molding onto the plurality of busbars to form each of the second frame and the third frame integrally with the plurality of busbars;
Frame assembly manufacturing method. 삭제delete 삭제delete
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